일반기술

마이크로웨이브와 속도정합을 위한 버섯형 전계흡수 광소자

마이크로웨이브와 광파의 속도정합을 위한 버섯형 전계 흡수 광소자 관련 기술로, 전계 흡수 광소자에 있어서 반-절연체 물질인 S.I. 기판(Semi Insulating substrate), S.I. 기판 위에 도핑된 N+층, i층은 bulk 혹은 다중 양자 우물(Multiple Quantum Well:MQW) 등으로 구성된다. 또한, 이 기술은 광파를 흡수하여 광세기가 변조되어 변조된 광파를 제공하는 변조기와 변조된 광신호를 전기 신호로 바꾸어주는 광검출기에 사용될 수 있으며, i층 보다 넓은 p층을 가진 버섯 모양의 p-i-n 다이오드 및 소자에 역 바이어스를 걸어 주도록 p-i-n 다이오드의 p층 위에 설치된 신호 전극과 신호 전극 바로 밑에 위치하며 N+층 위의 좌단측과 우단측에 형성된 접지전극으로 구성된다. 따라서, 버섯형 전계 흡수 광소자를 사용하여 광소자의 유효 유전율은 낮추어 광파보다 느렸던 마이크로웨이브의 속도를 증가시킴으로써 광파와 마이크로웨이브 간의 속도를 정합시켜 광변조기가 넓은 대역폭을 확보할 수 있다.기술성■ 우수성 1. 종래기술 - 광파와 마이크로웨이브 신호의 유효 굴절률 차이에 의한 속도 부정합 발생 - 속도 부정합에 의한 신호 왜곡 발생 및 대역폭 제한 2. 본 기술의 우수성 광파 보다 느린 마이크로웨이브의 속도를 개선시키기 위하여 전계의 일부분을 공기 중으로 분포하도록함으로써, 마이크로웨이브가 공기 중으로 통과하도록 하여 유효 유전율을 낮추어 마이크로웨이브의 속도를 높임으로써 광파와 마이크로웨이브 간의 속도 정합을 이루는 마이크로웨이브와 광파의 속도정합을위한 버섯형 전계 흡수 광소자이다. - 종래의 광변조기 보다 높은 동작주파수를 가지므로, 동시에 대용량 데이터 처리 및 전송 이 가능하여 광송수신 모듈의 소형화가 가능함 - 광파와 마이크로웨이브의 속도 정합으로 높은 변조 효율을 가지며, 광통신 시스템의 대역폭을 증가할 수 있음 - 고속의 대용량 정보처리를 위한 핵심적 광전소자로써 광통신 관련 분야에서 다양하게 응용될 것으로 예상됨마이크로웨이브 신호의 진행 속도는 유효 굴절률에 반비례함으로, 버섯형 구조의 전계흡수 광소자에서 마이크로웨이브 신호의 진행속도가 빨라짐을 알 수 있다.■ 특/장점 ◎ 버섯형 진행파형 전계흡수 광 변조기 - P-도핑 층의 폭을 진성영역의 폭보다 넓게 하여 전계 분포를 공기중으로 분산하는 버섯형태의 구조 - 신호전극과 접지전극을 통해 인가되는 전계의 일부분을 공기중으로 분포하여 마이크로 웨이브의 유효 굴절률을 낮춤으로써, 광파와 마이크로웨이브의 속도를 정합시킴 - 속도정합에 의하여 신호 왜곡을 감소시키며 및 대역폭 높여 고속 광변조 가능■ 사업성 - 종래의 전계흡수 광소자가 가지는 단점인 광파와 마이크로웨이브 신호의 유효 굴절률 차이에 의한 속도 부정합에 의하여 발생되는 신호의 왜곡 및 대역폭 제한을 극복할 수 있는 기술이다. 전계흡수 광소자는 수십 GHz 대역의 광변조가 가능하기 때문에 높은 데이터 전송률을 요구하는 차세대 통신시스템에 적합한 소자임 - 차세대 통신 시스템인 다중밴드/다중서비스를 구현하기 위한 광대역 RoF 링크 시스템에 광변조를 위한 핵심 부품으로 사용될 것으로 예상됨■ 기술 동향 ◎ 진행파형 전계흡수 광소자의 기술 동향 - 광대역 아날로그 광 중계기에 응용 가능함 - 최근 60 GHz의 대역폭을 가진 진행파형 광변조기가 발표됨 - 차세대 이동통신 중계 시스템 및 광대역 RoF 링크 시스템에서 핵심 소자로 사용될 것으로 예상됨